多智能體系統(tǒng)的魯棒同步控制.pdf

1、多智能體系統(tǒng)具有廣泛的應用，例如:傳感器網(wǎng)絡、機器人編隊和飛行器編隊等等。多智能體系統(tǒng)的同步控制問題是通過設計控制律來使得多智能體系統(tǒng)達到集群行為，使得控制變量達到一致。這種同步控制問題在系統(tǒng)控制領域得到了廣泛的研究。多智能體之間通過通訊網(wǎng)絡來交換信息，其中這個通訊網(wǎng)絡可以是時變的或者定常的。在主從多智能體同步控制問題中，主智能體的動態(tài)行為獨立于隨從智能體，并且被從智能體跟蹤。單個隨從智能體的動態(tài)系統(tǒng)描述可以是同構的或者異構的。在異構多

2、智能體系統(tǒng)中，可以設計控制器來使得所有智能體的輸出達到同步。
　　本論文主要關注于多智能體系統(tǒng)的同步控制。研究了基于時變采樣控制、自適應控制和魯棒輸出調(diào)節(jié)控制的同構和異構多智能體同步問題。
　　論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)針對帶有控制輸入飽和的多智能體系統(tǒng)同步采樣控制問題，通過構造一個新的時間依賴Lyapunov函數(shù)來充分地利用系統(tǒng)的采樣信息。并且，采用扇形有界方法來描述控制輸入飽和;
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3、2)針對采樣控制器帶有輸入時滯的情況，構造了一個基于Wirtinger不等式的Lyapunov函數(shù)。這個新的函數(shù)能夠使得筆者得到更加間接有效的穩(wěn)定性條件。進一步提出兩個優(yōu)化算法來得到時變采樣控制的上界。最后給出了數(shù)值仿真例子來證明所得方法的有效性;
　　(3)針對異構多智能體系統(tǒng)中每一個子智能體帶有參數(shù)不確定性的情況，設計了基于輸出調(diào)節(jié)原理的控制器來使得多智能體系統(tǒng)達到同步。所設計的控制器能夠使得多智能體系統(tǒng)漸近同步;
　　

4、(4)針對異構多智能體系統(tǒng)中主智能體帶有參數(shù)不確定性的情況，基于分離原理設計了控制器。這個控制器包含第一階段的自適應參考生成器和第二階段的魯棒調(diào)節(jié)器。所設計的控制器能夠使得多智能體系統(tǒng)達到全局漸近和局部指數(shù)同步;
　　(5)針對異構多智能體系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構包含生成樹的情況，采用了分層結(jié)構來對多智能體系統(tǒng)的通訊拓撲結(jié)構進行分層。按照從上至下的順序，可以分別設計每一層智能體的控制器。上一層的智能體將會被看作是下一層智能體的外系統(tǒng)。基